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文档简介

安全人机工程学资环学院司鹄课程简介

安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关系,运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。其立足点放在安全上面,对在活动过程中的人实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。它作为人机工程学的一个应用学科的分支,以安全为目标、以工效为条件,并与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱,而成为安全工程学的一个重要分支学科。第一章绪论一、课程的定位

该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的角度,研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的依据等,同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求,以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计,从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全,培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。第一章绪论二、课程的目标

通过本课程的学习,使学生能掌握《安全人机工程学》的基本概念和基本理论,深刻领会人机结合面的内涵和人机匹配与安全、工效的辨证关系,掌握对人机系统隐患进行诊断、评价和防范的方法,具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力,具有运用安全人机工程原理解决人机系统安全问题的能力。第一章绪论三、课程的基本内容

安全人机工程学概论人的基本特性人的作业能力与疲劳分析人的自然倾向与人的可靠性机的特性人机界面的安全设计人机功能匹配第一章绪论三、课程的基本内容作业空间设计作业环境设计人-机-环境系统分析与评价人机工程基本理论应用第一章绪论四、课程的基本要求

掌握安全人机工程学的基本概念、基本理论,领会“人机系统”与“人机结合面”的含义。掌握人、机的不同特性及人机功能的分配原则。掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。

掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。第一章绪论四、课程的基本要求

具有人机系统安全设计的初步能力。

具备对一般企业中人机系统进行安全检查与评价的能力。第一章绪论五、课程学时分配整个教学过程由课堂授课、实验、作业、自学四个环节组成。授课采用多媒体教学形式。

课程教学总时数为36学时课堂理论教学32学时计划内实验8学时第一章绪论六、考核平时成绩:平时作业+课堂回答20%实验成绩:实验课+现场试验15%半期测试:课程教学中期25%期末考试:闭卷考试40%第一章绪论第一章概论第一节人机工程学第二节

安全人机工程学第三节安全人机工程学与相关学科的关系第四节安全人机工程学的历史第一章绪论第一章

概论第一节人机工程学一、人机工程学的起源起源于欧洲形成于美国发展于日本作为一门独立学科的历史已有50余年第一章绪论二、学科名称Ergonomics英国莫瑞尔/西欧HumanEngineering美国HumanFactorsEngineering美国人间工学日本Эргономика

苏联“人体工程学”、“宜人学”、中国“人因工程学”、“人类工程学”中国“工效学”、“人机工程学”中国

第一章绪论

三、人机工程学的定义

研究各种工作环境中人的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究人的工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。(InternationalErgonomicsAssociation)人机工程学是运用人的生理学、心理学和其它有关学科知识,使机器和人相互适应,创造舒适和安全的工作与环境条件,从而提高工效的一门科学。

第一章绪论四、人机工程学的研究目的

设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时,必须考虑人的各种因素---生理的和心理的及人体测量参数、生物力学的需要与可能;使人操作简便、省力、快速而准确;使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适;最终目的是为了使人机系统第一章绪论五、人机工程学的研究内容人的因素方面,主要包括人体生理、心理、人体测量及生物力学、人的可靠性;机的因素方面,主要包括显示器和控制器等物的设计;环境因素方面,主要包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素;人机系统的综合研究,研究人机系统的整体设计;岗位设计;显示器设计;控制器的设计;环境设计;作业方法及人机系统的组织管理等。第一章绪论六、人机工程学的研究方法实测法(Measuremethod)实验法(Experimentmethod)分析法(Analysis)调查研究法(Survey)计算机仿真法(Simulation)感觉评价法(Sensoryinspection)图示模拟和模型试验法(model)第一章绪论图1研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型第一章绪论控制面板模拟器

波士顿爱迪生公司(BostonEdisonCompany)的”神秘6号”(Mystic#6)

电厂的控制板

MITRE开发

第一章绪论虚拟合作者的运动计算与仿真第一章绪论第一章绪论第一章绪论七、人机工程学的发展简史

原始人机关系(见图2)-经验人机关系

(见图3)-科学人机工程学(见图4)经验期-创建期-成熟期

经验期:1884年起,三大实验(肌肉疲劳试验、铁秋作业试验、砌砖作业试验)创建期:第二次世界大战期间起,新式武器和装备的功能研究成熟期:20世纪60年代起,宇航技术的研究图

2古埃及石刻第一章绪论图3紫檀雕四出头官帽椅图3我国古代的指南车第一章绪论1.肌肉疲劳试验

1884年,德国学者莫索(A·Mosso)对人体劳动疲劳进行了试验研究。对作业的人体通以微电流,随着人体疲劳程度的变化,电流也随之变化,这样用不同的电信号来反映人的疲劳程度。这一试验研究为以后的“劳动科学”打下了基础。第一章绪论2.铁秋作业试验1898年美国学者泰勒(F·W·Taylor)从人机学角度出发,对铁锹的使用效率进行了研究。他用形状相同而铲量分别为5kg、10kg、17kg、和30kg四种铁锹去铲同一堆煤。虽然17kg和30kg的铁锹每次铲量大,但实验结果表明,铲煤量为10kg的铁锹作业效率最高。他做了许多实验,终于找出了铁锹的最佳设计和搬运煤屑、铁屑、砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一铲的最适当的重量。第一章绪论3.砌砖作业试验1911年吉尔伯勒斯(F·B·Gilreth)对美国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。他用快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来,然后对动作进行分析,去掉多余无效动作最终提高了工作效率,使工人砌砖速度由当时的每小120块提高到每小时350块。第一章绪论第二节

安全人机工程学一、安全人机工程学的定义

从安全的角度和着眼点,运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。它作为人机工程学的一个应用学科的分支,以安全为目标、以工效为条件,将与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱,并成为安全工程学的一个重要分支学科。

第一章绪论二、安全人机工程学的研究对象人(Man),是指活动的人体即安全主体机(Machine),是广义的,它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。人机结合面(Man-MachineInterface),就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域(或称“界面”)。第一章绪论三、安全人机工程学的任务

为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求,诸如:人体作业的舒适范围(最佳状态)人体的允许范围(保证工作效率)人体的安全范围(不致伤害的最低限度和环境要求)安全防护设施如何适应人第一章绪论四、

安全人机工程学的研究范围和内容

研究人机系统中人的各种特性研究人机功能合理分配各种人机界面的研究作业方法与作业负荷研究作业空间的分析研究事故及其预防的研究

第一章绪论五、安全人机工程学的研究目的

对人机系统建立合理的方案,更好地在人机之间合理地分配功能,使人和机有机结合,有效地发挥人的作用,最大限度地为人提供安全卫生和舒适,达到保障人的健康、舒适、愉快地活动,同时带来活动效率的提高。第一章绪论小结本节课程讲述了两部分内容:人机工程学、安全人机工程学要求:掌握安全人机工程学的基本概念,“人机结合面”的含义;理解“人机系统”的含义;了解人机工程学的起源

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